Вплив просторових флуктуацій пірологічних параметрів середовища на інтегральні характеристики низової лісової пожежі та умови її гасіння - Автореферат

Щорічно в державі фіксується більш 4000 лісових пожеж, основну частину яких складають низові лісові пожежі. На даний момент існує досить велика кількість робіт, у яких розглядаються математичні моделі, що описують різноманітні процеси і параметри, що характерні для лісових пожеж, а також моделі керованого впливу на них. Метою роботи є підвищення ефективності заходів, спрямованих на локалізацію і гасіння низових лісових пожеж, що засновані на використанні математичних моделей інтегральних характеристик пожежі, яка розповсюджується по неоднорідному шару горючого матеріалу. розробити модель швидкості поширення кромки низової лісової пожежі по випадковому шару горючого матеріалу, виявити основні (найбільш значущі) фактори, що впливають на швидкість поширення пожежі, а також оцінити величину похибки визначення швидкості поширення при врахуванні тільки основних факторів; вперше з використанням критерію мінімуму часу локалізації і гасіння низової лісової пожежі отримані оптимальні управлінські рішення по початковому розміщенню і напрямку руху сил пожежегасіння вздовж контуру низової лісової пожежі в умовах їх дефіциту, а також показано, що оптимальне рішення визначається значеннями фізичних параметрів в зоні горіння і характеристиками засобів пожежегасіння.Розглянуто значення фізичних та геометричних параметрів горючого середовища, що впливають на характеристики низової лісової пожежі, насамперед, - на швидкість її розповсюдження. Водночас спостерігається відсутність стохастичних моделей, що здатні на імовірнісному рівні описати параметри низової лісової пожежі та взаємодію її з силами пожежегасіння. Виходячи з актуальності теми і проведеного аналізу, сформульована задача дослідження - зясувати вплив просторової неоднорідності пірологічних характеристик шару лісового горючого матеріалу на інтегральні параметри низової лісової пожежі, а також вивчити можливості практичного використання цього впливу. Ступінь неоднорідності шару (радіус кореляції rk) залежить в тому числі від параметрів полумя пожежі (критичної відстані запалення). Використовуючи модель пірологічних характеристик шару ЛГМ і модель Ротермела швидкості низової лісової пожежі по однорідному шару ЛГМ = F( , де - запас горючого матеріалу, - питома поверхня часток ЛГМ, h - теплоутворююча здатність, W - вологовміст, - глибина шару, - щільність часток ЛГМ, Se - вміст мінеральних речовин, St - вміст несилікатів, VW - швидкість вітру, отримана модель швидкості V(t) поширення кромки низової лісової пожежі по неоднорідному шару ЛГМ у вигляді стаціонарного нормального випадкового процесу (ВП) з щільністю імовірностіУ роботі отримані нові науково обґрунтовані результати, що у сукупності забезпечують рішення науково-практичної задачі по вивченню впливу просторових флуктуацій пірологічних параметрів середовища на інтегральні характеристики низової лісової пожежі й умови його гасіння. Показано, що лісові пожежі є однією з найпоширеніших природних небезпек.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

У роботі отримані нові науково обґрунтовані результати, що у сукупності забезпечують рішення науково-практичної задачі по вивченню впливу просторових флуктуацій пірологічних параметрів середовища на інтегральні характеристики низової лісової пожежі й умови його гасіння. При цьому: 1. Показано, що лісові пожежі є однією з найпоширеніших природних небезпек. Найбільше поширеним типом лісових пожеж є низові. По генетичній класифікації низові пожежі можна назвати основним видом лісових пожеж, а підземний і верхові - похідними.

2. Зясовано, що для успішної ліквідації вогнищ низових лісових пожеж необхідно знати закономірності їх розвитку і взаємодії із силами пожежегасіння. Найбільш ефективним інструментом виявлення даних закономірностей є математичне моделювання.

3. Показано, що на характер розвитку низової лісової пожежі впливають не тільки неоднорідності макромасштабу (тобто ті, що порівняні з масштабом всього лісового масиву), але і малі (некартографовані) неоднорідності шару лісового горючого матеріалу.

Тюрин С.А., Дыгало А.М., Тарасенко А.А. Анализ математических моделей лесных пожаров // Проблемы пожарной безопасности. - Выпуск 10. - Харьков: Фолио, 2001. С. 195-198.

Басманов А.Е., Созник А.П., Тарасенко А.А. Экспериментально-аналитическая модель скорости распространения низового лесного пожара // Проблемы пожарной безопасности. - Выпуск 11. - Харьков: Фолио, 2002. С. 17-25.

Абрамов Ю.А., Тарасенко А.А. Определение понятия пространственной неоднородности пирологических характеристик слоя лесного горючего материала // Вестник Международного Славянского Университета. Серия “Технические науки”. № 7, Т. V. - Харьков: МСУ, 2002. С. 29-31.

Абрамов Ю.А., Тарасенко А.А. Определение критического расстояния воспламенения фрагмента растительного горючего материала кромкой низового лесного пожара // Проблемы пожарной безопасности. - Вып. 14. - Харьков: Фолио, 2003. С. 12-18.

Абрамов Ю.А., Мигунова Л.В., Тарасенко А.А. Исследование процессов распространения лесного пожара методами стохастического анализа // Проблемы пожарной безопасности. - Юбилейный выпуск. - Харьков: Фолио, 2003. С. 65-73.

Абрамов Ю.А., Басманов А.Е., Тарасенко А.А. Вероятностная модель распространения и тушения лесного пожара // Проблемы пожарной безопасности. - Выпуск 13. - Харьков: Фолио, 2003. С. 3-11.

Абрамов Ю.А., Тарасенко А.А. Описание развития лесного пожара в виде случайного ветвящегося процесса // Інтегровані технології та енергозбереження. - Вып. 3. - Харків: НТУ “ХПІ”, 2002. С. 52-59.

Абрамов Ю.А., Тарасенко А.А. Лесной пожар как ветвящийся процесс. Случай вырождения // Проблемы пожарной безопасности. - Вып. 12. - Харьков: Фолио, 2002. С. 10-15.

Абрамов Ю.О., Тарасенко А.А. Моделирование развития лесного пожара // Проблемы пожарной безопасности. - Спец. выпуск - Харьков: Фолио, 2000. С. 3-9.

Абрамов Ю.А., Басманов А.Е., Тарасенко А.А. Повышение эффективности тушения низового лесного пожара при учете пространственной неоднородности горючей среды // Проблемы пожарной безопасности. - Спец. выпуск - Харьков: Фолио, 2004. С. 3-18.

Говаленков С.В., Дыгало А.М., Тарасенко А.А. Оценка принятия решения руководителем тушения лесных пожаров // Проблемы пожарной безопасности. - Выпуск 9. - Харьков: Фолио, 2001. С. 40-43.

Тарасенко А.А. Определение временной частоты изменения скорости распространения беглого низового лесного пожара // Тези доповідей науково-практичної конференції “Моделювання лісових пожеж”. - Харків: АПБ України. - 2003. - С. 21-23.

Абрамов Ю.А., Тарасенко А.А. Математическое моделирование распространения беглого низового пожара. Тези доповідей науково-практичної конференції “Моделювання лісових пожеж”. - Харків: АПБ України. - 2003. - С. 4-5.

Абрамов Ю.А., Тарасенко А.А. Влияние вида корреляционной функции скорости распространения низового лесного пожара на дисперсию радиуса области пожара // Материалы VI науч.-практ. конф. “Пожарная безопасность”. - Харьков: АПБУ. - 2003. - С. 49-51.

Абрамов Ю.А., Тарасенко А.А. Стохастическая модель распространения низового лесного пожара // Тезисы II Междунар. науч.-практ. конф. “Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация”. - Ч.2. - Минск: Изд. центр БГУ. - 2003г. - С. 20-21.

Абрамов Ю.А., Дыгало А.Н., Тарасенко А.А. Моделирование контура лесного пожара // Тезисы Междунар. науч.-практ. конф. “Ликвидация аварий и их последствий”. - Донецк: Респиратор. - 2002. - С. 3-4 с.